JP2575326B2 - 使用済容器を粒状に成形処理する方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属やプラスチック
等からなる缶、ビン等の使用済容器を粒状に成形処理
し、再利用を図り得るようにした成形処理方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ビール、清涼飲料等の飲料や醤
油、ソース等の調昧料更には化粧料の如き液状物は、金
属やプラスチック製の缶やビンに収納されて市場に提供
され、需要に供されている。特に自動販売機の普及につ
れて、かかる液状物を収納した容器が大量に使用されて
来ており、使用済容器の処理は、廃棄処理の困難さ、資
源の再利用、並びにゴミ処理上の観点から重大な社会問
題を提起するに至っている。

【０００３】かかる缶やビン等の使用済容器は廃棄処分
することなく資源として再利用することが望ましいが使
用済容器が単一材料ではなく、複数の材料で形成されて
いる場合、しばしば資源としての再利用を困難若しくは
不能とする問題に遭遇している。かかる問題の１つは従
来、使用場所から再利用場所への運搬や或いは再利用処
理するまでの貯蔵に際して運搬や貯蔵における容器の占
める空間を少なくするために、単に容器を圧潰若しくは
断砕する処理がなされているにすぎない。

【０００４】しかしながら、これでは容器が複数の材料
で形成されている場合、再利用資源としては不純物を多
量に含んだものとなり、原料としての利用を困難とした
り、時には利用不能とするおそれがあった。例えば、ビ
ールや清涼飲料を収納するプルトップ缶は、容器本体を
スティールで形成しプルトップ部や上蓋をアルミニュー
ムで形成したものが多いが、これを一体に圧潰したので
はアルミニュームとスティールが混在したものとなり、
溶解した場合、スティールが多量の不純物として沈下し
て来るため、その処理に多大なる手間と費用とを要する
こととなる。又、プラスチック製の容器においても、キ
ャップを金属製とした場合、同様の問題がある。

【０００５】又、資源として再利用する場合の他の問題
点としては、容器の外面に施された塗料の除去がある。
缶やビンは一般にその外面に商標、デザイン、成分表、
製造者名等を表示するために、種々の塗料が塗装されて
いるが、かかる塗料は、原料として見た場合不純物であ
り、除去されることが望ましい。しかしながら、従来の
圧潰や断砕処理では塗料を除去することは不可能であっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、使用済み
容器を、使用されている材料毎に回収し、不純物の少な
い原料として再利用可能とすると共に、施された塗料の
除去も行い得るようにし、更に運搬や貯蔵に際して占有
する空間が少なく、且取り扱いに便利な粒状に成形し得
るようにせんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明が採った手段は、投入された使用済容器
を複数の小片に裁断する工程と、裁断された小片を粒状
に造粒する工程と、造粒物を磁力により材料別に選別す
る工程とからなり、造粒工程が回転遠心力を付与された
可動する円弧状の造粒溝と共働して裁断小片を狭圧しつ
つその移動を阻止する固定側のストッパーとの相対的な
回転運動により造粒されるようになっていることを特徴
とする。

【０００８】又、第２の発明は、第１の発明に係る成形
処理方法を適用した装置であって、使用済容器を投入す
る投入口と、該投入された容器を複数の小片に裁断する
裁断手段と、該裁断された小片を粒状に造粒する造粒手
段と、該造粒された造粒物を材料別に磁力で選別する選
別手段と、選別された造粒物を個別に取り出す複数の排
出口とを有し、造粒手段が作動軸の外周に位置する軸ピ
ンに遊動状態で軸支され自由回転を許容された可動側の
造粒ギアと、該造粒ギアの外方に円周上に延びる固定側
の造粒ライナーとからなり、造粒ギアはその外周面に軸
方向に延びる断面円弧状の造粒溝を有し、造粒ライナー
はその内周面に前記造粒溝と共働して裁断小片を挟み込
んで移動を阻止するストッパーを有していることを特徴
とする。

【０００９】

【作 用】投入口にアトランダムな姿勢で投入された使
用済み容器を、複数の小片に裁断し、該裁断小片（Ａ）
を造粒手段で粒状に造粒する。造粒された製品は選別手
段で含まれる材料毎に分別して取り出す。

【００１０】容器を複数の小片に裁断することにより、
裁断小片（Ａ）の少なくとも１つは単一材料のみとな
り、材料毎に分別した形態とすることが出来るため、材
料毎に造粒して選択することが可能となる。

【００１１】造粒手段は、回転遠心力を負荷されつつ自
由回転を許容された造粒ギアと該造粒ギアと共働する造
粒ライナーからなり造粒ギアに形成された半円状の造粒
溝と造粒ライナーに設けられたストッパーとの間に裁断
小片（Ａ）を挟圧して造粒ギアと造粒ライナーとの相対
的回転運動により裁断小片（Ａ）を粒状に造粒するよう
にしてあるので、きわめて圧縮率の高い製品を得ること
が可能になると共に、裁断小片（Ａ）は造粒ギアと造粒
ライナー間において摺擦されるため、塗料が剥離され
る。

【００１２】

【発明の効果】この発明によれば、使用済み容器を資源
として再利用するための成形処理がきわめて効果的に達
成され、製品は圧縮率の高いほぼ球状体で取り出すこと
が出来、占有空間が少ないため、運搬や貯蔵上便利であ
ると共に、再利用のための原料としての取り扱いも容易
となる。

【００１３】又、製品は容器を構成する材料毎に別個に
分別された形態で造粒されているため、材料毎の選別が
容易となり、再利用の原料として見た場合、不純物の少
ない製品を得ることが出来る。

【００１４】

【実施例】以下に図面を参照しつつ、この発明の好まし
い実施例を詳細に説明する。図１〜３を参照して、この
発明に係る使用済みの缶容器の成形処理方法を説明す
る。先ず、内容物を使用した使用済み缶容器（１）が投
入口（２）に整列されることなくランダムな姿勢で投入
される。投入された缶容器（１）は、該投入口（２）に
連設された送り込み手段（３）で機体内に順次送り込ま
れる。缶容器（１）の送り込み速度は缶容器の処理能力
に応じて適宜決定される。送り込まれた缶容器（１）
は、先ず裁断手段（４）により複数の小片（Ａ）に裁断
される。裁断されることによって、缶容器（１）のプル
トップ部や上蓋がアルミニュームで形成され、缶本体が
スティールで形成されている場合に、スティールを含む
部分とアルミニュームのみの部分とに大別することが出
来、後述する選別手段により、選別することが可能とな
り、不純物のきわめて少ない形態で資源の回収を図るこ
とが出来る。裁断された缶容器（１）の各裁断小片
（Ａ）は、次に造粒手段（５）により、造粒される。造
粒により、缶の裁断小片（Ａ）は、所望の径の魂状若し
くは球状に成形されると共に、造粒工程中に缶の外面に
施された塗料が除去される。

【００１５】造粒手段（６）は、外周面に軸方向に延び
る複数の造粒溝を有し、高速で回転する軸ピンに遊動状
に軸支され速心力を負荷されている造粒ギアと、該造粒
ギアと共働する円筒状の造粒ライナーとからなり、造粒
ライナーに形成されたストッパーと造粒溝との間に裁断
小片（Ａ）を挟み込み、裁断小片（Ａ）と造粒ライナー
及び造粒ギアとの摩擦的な摺擦によって裁断小片（Ａ）
を造粒すると共に、塗料の除去が達成される。

【００１６】造粒された製品（６）は、ターンテーブル
（７）上に落下し、遠心力で選別手段（８）に向かって
排出される。選別手段（８）は、排出されて来た製品
を、アルミニュームのみからなるものと、スティールを
含むものとに選別し、それぞれ別個の排出口（９）（１
０）から排出する。排出された製品（６）は、それぞれ
ストッカー（１１）（１２）に貯められる。図示の実施
例において、選別手段（８）は磁気選別機が用いられて
おり、回転する磁気ドラムにスティールを含む製品（６
ａ）を吸着し、磁気吸着性のないアルミニュームのみか
らなる製品（６ｂ）と選別しているが、選別手段（８）
はかかる磁気選択機に限られるものではなく、被処理容
器の材質に応じて最適のものを適宜選択し得ることは当
業者に容易に理解されるであろう。

【００１７】前記裁断手段（４）による缶容器（１）の
裁断は特に規定された位置で整然とした形状に裁断され
る必要はなく、裁断位置、方向並びに数共にアトランダ
ムな状態で裁断されれば充分であり、裁断により複数の
小片のうち少なくとも１部は単一の材料から成ることと
なる。

【００１８】又、造粒される製品（６）の直径は、特に
限定されるものではないが、運搬や貯蔵に際しての占有
する空間及び取り扱い上の便宜さを参照すると１５〜５
０ｍｍ程度が好ましい。

【００１９】次に装置の詳細を説明する。投入口（２）
は、図１に示すように機体の最上部に位置づけられた上
面を開放したホッパー（１３）で構成され、該ホッパー
（１３）の底面（１４）は下向きに傾斜する斜面に形成
されており、投入された缶容器（１）は傾斜に沿って自
由落下しつつ機体内に送り込まれる。

【００２０】ホッパー（１３）の内端に位置し、自由落
下して来た缶容器（１）を１個ずつ順次送り込む送り込
み手段（３）は、ホッパー（１３）の幅方向に延びる送
り込み溝（１５）を複数有したスターホイル（１６）か
らなり、該スターホイル（１６）は、ホッパー（１３）
の外側面に配設されたモータ（１７）に巻き掛け伝導手
段（１８）を介して連結され所定速度で回転される。

【００２１】スターホイル（１６）の回転軸（１９）は
ホッパー（１３）の側壁に形成された垂直方向に延びる
長孔（２０）に軸支されており、送り込まれる缶容器
（１）の方向性に応じて上下に揺動して逃げ作動を達成
することが出来、缶容器の噛み込みによる作動停止を防
止している。該上下に揺動する回転軸（１９）の外端
に、例えば旗（２１）を把持した手首形状のリンク（２
２）を取り付け該リンク（２２）の後端をホッパー（１
３）の外側面に軸支しておくことにより、缶容器の送り
込み毎に手首と共に旗（２１）が揺動され、動きの面白
い機体を提供することが可能となる。（２３）はスター
ホイル（１６）の上面を被覆するスターホイルカバー
（２４）はホッパー（１３）の外面を前記モータ（１
７）、巻き掛け伝導手段（１８）並びにリンク（２２）
と共に被覆するホッパーカバーであり、スターホイルカ
バー（２３）は把手（２５）で上方へ開放自在である。
又、前記リンク（２２）は、その先端の手首部のみがホ
ッパーカバー（２４）から露出している。

【００２２】送り込まれた缶容器（１）は、垂直な通路
（２６）を通って落下し、裁断手段（４）により裁断さ
れる。裁断手段（４）は、機体の中心に軸装された１本
の作動軸（２７）に中心を固着された軸対称形の打撃式
カッター（２８）からなり、刃部（２９）は締結ボルト
（３０）により交換自在である。作動軸（２７）は、そ
の下端に作動モータ（３１）がカップリング機構を介し
て連結されており、例えば約１分間に１０００回転の高
速回転されている。作動軸（２７）と共に高速回転する
カッター（２８）により落下して来た缶容器（１）は叩
き切られて複数の小片に裁断される。

【００２３】裁断された小片は、カッター（２８）の下
部に位置して前記作動軸（２７）に固着された円板状の
受板（３２）上に落下し、作動軸（２７）と共に高速回
転する受板（３２）からの遠心力で外方へ放り出されて
機体の中間部を構成する円筒状の固定筒体（３３）の内
周面との間隙（３４）から落下する。

【００２４】間隙（３４）から落下した裁断小片（Ａ）
は、受板（３２）の下部に位置する造粒手段（５）によ
り造粒される。造粒手段（５）は、前記作動軸（２７）
に固着された支持板（３５）と受板（３２）との間に軸
装された軸ピン（３６）に遊動状態で軸挿され自由回転
を許容された可動側の造粒ギア（３７）と、該造粒ギア
（３７）と共働する固定側の造粒ライナー（３８）とか
らなる。造粒ギア（３７）は図１４、１５に示すよう
に、中心に前記軸ピン（３６）より大径の軸孔（３９）
を形成し、外周面に軸方向に延びる複数の造粒溝（４
０）を形成した歯車状の回転体であり、造粒溝（４０）
は断面半円孤状をなし、その径により造粒される製品
（６）の径が決定される。造粒ギア（３７）を軸支する
軸ピン（３６）は、作動軸（２７）の外方へ偏心して位
置づけられており、作動軸（２７）の回転に伴って軸ピ
ン（３６）に軸支された造粒ギア（３７）は遠心力で外
方へ振り出されつつ、非造粒時には作動軸（２７）の回
転方向に隋伴回転されいる。尚、造粒ギア（３７）に形
成される造粒溝（４０）は軸方向と平行ではなく、図１
６、１７に示すように若干傾斜させても良い。造粒溝
（４０）を傾斜させることにより溝の長さが長くなり、
より球状に近い造粒を達成することが可能となる。

【００２５】固定側の造粒ライナー（３８）は、前記機
体の中間部を構成する固定筒体（３３）の内面に張り付
けられた円筒体からなり、内周面には円周方向に所定の
間隔をおいて軸方向に延びるストッパー溝（４１）が凹
設される。

【００２６】受板（３２）から遠心力で放出され間隙
（３４）から落下して来た裁断小片（Ａ）は、図１８、
１９に示すように造粒ギア（３７）の造粒溝（４０）と
造粒ライナー（３８）のストッパー溝（４１）との間に
入り、遠心力で外方へ振り出されている造粒ギア（３
７）により造粒ライナー（３８）側に圧接されつつ作動
軸（２７）に隋伴回転している造粒ギア（３７）の回転
力で回転されようとする。しかしながら、裁断小片
（Ａ）は、ストッパー溝（４１）内に入り込んで造粒ギ
ア（３７）の回転に抵抗するため、軸ピン（３６）に遊
挿されて自由回転し得る造粒ギア（３７）は作動軸（２
７）と同一方向への回転が阻止され反対向に回転する状
態となる。このような造粒ギア（３７）と造粒ライナー
（３８）との共働した作用により、溝（４０）（４１）
に入り込んだ裁断小片（Ａ）は半円形の造粒溝（４０）
内で摺擦されつつ丸められて、球状に造粒されると共
に、２つの溝（４０）（４１）の内面との摺擦により、
塗料が除去される。

【００２７】造粒ギア（３７）との共働して裁断小片
（Ａ）を停止させる造粒ライナー（３８）の内面に形成
されるストッパー手段は、かかるストッパー溝（４１）
に限られるものではなく、造粒ライナー（３８）の内面
から内方へ突出した突条の如きストッパー片であっても
良い。

【００２８】裁断小片（Ａ）は、造粒溝（４０）の長さ
分だけ造粒作用を継続されつつ、造粒溝（４０）内を落
下し、作動軸（２７）に軸着されたターンテーブル（４
２）上に落下する。図２０、２１に示すように、ターン
テーブル（４２）上に落下した製品（６）は、選別手段
（８）に向かって遠心力で排出され、選別手段（８）を
構成する磁気ドラム（４３）に磁気吸着性材料を含む製
品（６ａ）が吸着され、第１の排出口（９）から排出さ
れ、又磁気吸着性のない材料からなる製品（６ｂ）は、
吸着されることなく、そのまま第２の排出口（１０）か
ら排出され、各排出口（９）（１０）の下方に配置され
たストッカー（１１）（１２）に分別して貯蔵される。

【００２９】ほぼ球状に造粒された製品（６）は、従来
のプレスによる圧潰に比して約２倍以上の圧縮率で圧縮
されているため、嵩容量がきわめて小さくなり、占有空
間が減少すると共に、取り扱いが容易となる。又、製品
はスティールの如き磁気吸着性材料を含むものと、含ま
ないものとに選択されているため、アルミニュームのよ
うな非磁気吸着性材料のみからなる製品を分別して取り
出すことが出来、資源として再利用する際、不純物を含
まない原料となり、再利用処理に好適である。

【００３０】以上述べた実施例においてはアルミニュー
ムとスティールとの複数の材料からなる缶容器について
述べたが、柔軟なプラスチックやその他の材料からなる
缶、ビン、等種々の容器についても同様に適用出来るも
のであることは当業者に容易に理解されるであろう。
又、造粒ギア（３７）は４個図示したが、これに限られ
るものでないことは勿論である。

【００３１】本発明に係る装置は比較的小型に形成する
ことが出来、任意の場所に配置可能である。したがっ
て、使用済容器の発生する場所に本装置を配置し、使用
済容器の発生場所にて即座に成形処理を行うのに適して
いる。又、本装置を軽トラック、１トン積ライトバン、
２トン積トラック、最重量トレーラ、貨物車等に搭載し
移動することが可能で、特に軽トラックの場合、道路の
狭い場所においても使用済容器の成形処理が可能とな
り、又使用済容器が大量に発生する場所或いは集荷場所
には大型搭載車を導入することによって、短時間に大量
の使用済容器を成形処理することが出来、大型トラッ
ク、トレーラに搭載・移動させた場合には走る処理工場
ともなり得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体の斜視図

【図２】 同正面図

【図３】 要部の断面図

【図４】 送り込状態を示す断面図

【図５】 送り込み状態を示す断面図

【図６】 ホッパー周辺の分解斜視図

【図７】 同正面図

【図８】 裁断及び造粒手段部分の断面図

【図９】 同分解斜視図

【図１０】 カッターの分解斜視図

【図１１】 カッターの側面図

【図１２】 同平面図

【図１３】 カッターの上部から見た平面図

【図１４】 造粒ギアの平面図

【図１５】 同斜視図

【図１６】 造粒ギアの１変形の平面図

【図１７】 同斜視図

【図１８】 造粒状態を示す断面図

【図１９】 造粒状態を示す断面図

【図２０】 選別状態を示す断面図

【図２１】 選別状態を示す断面図

【符号の説明】

（１） 缶容器 （２） 投入口 （３） 送り込み手段 （４） 裁断手段 （５） 造粒手段 （６） 製品 （７） ターンテーブル （８） 選別手段 （９） 排出口 （１０） 排出口 （１１） ストッカー （１２） ストッカー （１３） ホッパー （１４） 底面 （１５） 送り込み溝 （１６） スターホイル （１７） モータ （１８） 巻き掛け伝導手段 （１９） 回転軸 （２０） 長孔 （２１） 旗 （２２） リンク （２３） スターホイルカバー （２４） ホッパーカバー （２５） 把手 （２６） 通路 （２７） 作動軸 （２８） カッター （２９） 刃部 （３０） 締結ボルト （３１） 作動モータ （３２） 受板 （３３） 固定筒体 （３４） 間隙 （３５） 支持板 （３６） 軸ピン （３７） 造粒ギア （３８） 造粒ライナー （３９） 軸孔 （４０） 造粒溝 （４１） ストッパー溝 （４２） ターンテーブル （４３） 磁気ドラム

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された使用済容器を複数の小片に裁
   断する工程と、裁断された小片を粒状に造粒する工程
   と、造粒物を磁力により材料別に選別する工程とからな
   り、造粒工程が回転遠心力を付与された可動する円弧状
   の造粒溝と共働して裁断小片を狭圧しつつその移動を阻
   止する固定側のストッパーとの相対的な回転運動により
   造粒されるようになっていることを特徴とする使用済容
   器を粒状に成形処理する方法。
2. 【請求項２】 使用済容器を投入する投入口と、該投入
   された容器を複数の小片に裁断する裁断手段と、該裁断
   された小片を粒状に造粒する造粒手段と、該造粒された
   造粒物を材料別に磁力で選別する選別手段と、選別され
   た造粒物を個別に取り出す複数の排出口とを有し、造粒
   手段が作動軸の外周に位置する軸ピンに遊動状態で軸支
   され自由回転を許容された可動側の造粒ギアと、該造粒
   ギアの外方に円周上に延びる固定側の造粒ライナーとか
   らなり、造粒ギアはその外周面に軸方向に延びる断面円
   弧状の造粒溝を有し、造粒ライナーはその内周面に前記
   造粒溝と共働して裁断小片を挟み込んで移動を阻止する
   ストッパーを有していることを特徴とする使用済容器を
   粒状に成形する装置。
3. 【請求項３】 移動自在な手段に搭載され、移動自在と
   されていることを特徴とする請求項（２）記載の装置。
4. 【請求項４】 移動自在な手段が、自動車であることを
   特徴とする請求項（３）記載の装置。